[发明专利]一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法

说明书

本发明公开了一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法，是将超疏水粒子超声分散于溶剂中，再向分散液中依次加入传统涂料和低表面能物质，在室温条件下进行高速搅拌、超声分散，得到超疏水涂料。本发明利用了传统涂料极佳的成膜性、稳定性和耐候性，疏水粒子和低表面能物质提供给表面的微纳米结构和比表面能，实现了传统涂料相超疏水涂料的转变，所得涂料的涂层具有优异的超疏性能（水接触角>150°、滚动角<10°），表现出优异的防污、防水、抗静电、防腐和防覆冰等性能，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种超疏水涂料的制备方法，尤其涉及一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法，属于功能涂料技术领域。

背景技术

涂料具有其优异的防护、装饰和特殊功能性作用被广泛应用在现代工业、能源、海洋等领域。传统涂料如环氧涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料、有机硅涂料、聚脲涂料、聚酯涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、氯化橡胶涂料、苯乙烯涂料、酚醛树脂涂料等，传统涂料具有极佳的成膜性、稳定性和耐候性，但是，目前绝大多数传统涂料存在易污染问题，造成涂料防污、防水、抗静电、防腐和防覆冰等性能显著下降。

超疏水涂层具有优异防污、防腐、减阻和防覆冰等特性，具有广泛的应用前景。因此，如何在传统涂料的基础上，将其转变为超疏水涂料，使涂层表现出优异的防污、防水、抗静电、防腐和防覆冰等性能，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的提供一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法。

本发明是将超疏水粒子超声分散于溶剂中，再向分散液中依次加入传统涂料和低表面能物质，在室温条件下进行高速搅拌（1000~3000转/min）、超声分散，得到超疏水涂料。

所述超疏水涂料中，传统涂料、低表面能物质、超疏水纳米粒子按以下质量百分数进行配比：传统涂料20~70% 、超疏水粒子0.5~20%、低表面能物质0.2~5%，其余为溶剂。

所述超疏水粒子为粒径为10nm~100µm的二氧化硅、聚四氟乙烯、碳纳米管。所述超疏水粒子也可以为经过超疏水改性的微纳米粒子，其改性方法为：将微纳米粒子分散在乙醇中，加入有机硅烷和氨水反应0.5~4h，得到超疏水改性的微纳米粒子悬浊液；将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到超疏水改性的微纳米粒子；且微纳米粒子与有机硅烷的质量比为1:0.01~1:5；氨水的加入量为有机硅烷质量的0.02~10%。 其中微纳米粒子为凹凸棒石、氧化石墨烯、有机颜料、无机颜料、硅藻土、二氧化钛、碳酸钙、三氧化二铝、氧化锌、纳米银、二氧化硅中的至少一种；有机硅烷为全氟辛基三氯硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基二甲基氯硅烷、全氟辛基二甲基甲氧基硅烷、全氟癸基二甲基氯硅烷、全氟癸基二甲基甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三氯硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。

所述溶剂为水、乙醇、正己烷、石油醚、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯，甲苯，二甲苯中的至少一种。

所述传统涂料包括环氧涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料、有机硅涂料、聚脲涂料、聚酯涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、氯化橡胶涂料、苯乙烯涂料、酚醛树脂涂料中的至少一种。

所述低表面能物质为有机硅树脂、硅橡胶、硅油、有机硅烷，含氟聚合物、含氟有机酸中的至少一种。

本发明结合传统涂料和仿生超疏水涂层的优点，利用了传统涂料极佳的成膜性、稳定性和耐候性，疏水粒子和低表面能物质提供给表面的微纳米结构和比表面能，实现了传统涂料相超疏水涂料的转变，赋予了涂层优异的超疏性能（水接触角>150°、滚动角<10°）和防污、防水、抗静电、防腐和防覆冰等性能，具有广泛的应用前景。

具体实施方式